基于WebRTC搭建直播平台

直播可以说是近年来最火的互联网项目，各大直播平台如雨后春笋般先后兴起，转眼间主播这一行业也成为最赚钱的代名词。那我们就来从0开始搭建一个直播平台吧。

WebRTC

WebRTC，名称源自网页实时通信（Web Real-Time Communication）。是一个支持网页浏览器进行实时语音对话或视频对话的技术，谷歌于2010年收购获得。2011年5月开放了工程的源代码，成为下一代视频通话的标准。

优点

WebRTC作为一个面向网页浏览器的实时语音视频技术，主要有以下几个优点：

具有良好的通用性，几乎在任何平台都可以正常使用。
其使用的Interactive Connectivity Establishment(ICE)能让各个设备之间自动匹配当前最好的通讯方式，这是很多别的技术都不具备的。
具备全双工的能力，即双向通讯(P2P)，不仅可作为单向直播使用还能完成电子视频会议的双向音视频对话。
为Google旗下，具有良好的发展前景，最重要的：开源。

开始使用

导包

这里没有直接使用官方的原生库进行编译，因为太麻烦了，网上已经有组织提供了编译好的版本可以供我们直接使用，对库的提供者不是很了解，不知道是属于什么性质的，但是几乎市面上所有的Android端都是采用该库所以应该没有什么问题。有兴趣的也可以自己去官网编译。

implementation 'io.pristine:libjingle:11139@aar'

官网网址如下：

https://webrtc.org/native-code/android/

快速开始

以下步骤都是经过分类和优化后整理出来的，加上注释，大多都能读懂，因此就不详细解释了。如有不清楚的地方可以留言问我。

初始化，Peer连接工厂类：

//初始化 关键
PeerConnectionFactory.initializeAndroidGlobals(context, true, true, true)
factory = PeerConnectionFactory()

获得Media，简单理解就是需要传输的音视频流：

//获取视频源
val videoCapture = VideoCapturerAndroid.create(CameraEnumerationAndroid.getNameOfBackFacingDevice())
val videoSource = factory.createVideoSource(videoCapture, MediaConstraints())
//获取音频源
val audioSource = factory.createAudioSource(MediaConstraints())
//获取封装MediaTrack
val videoTrack = factory.createVideoTrack("ARDAMSv0", videoSource)
val audioTrack = factory.createAudioTrack("ARDAMSa0", audioSource)
//封装媒体流
localMs = factory.createLocalMediaStream("ARDAMS")
localMs?.addTrack(videoTrack)
localMs?.addTrack(audioTrack)
//预览
preview?.invoke(localMs!!)

配置ICE，进行网络连接：

//Ice NAT穿透
val iceList = ArrayList<PeerConnection.IceServer>()
iceList.add(PeerConnection.IceServer("stun:23.21.150.121"))
iceList.add(PeerConnection.IceServer("stun:stun.l.google.com:19302"))
//媒体限制
val constraints = MediaConstraints()
constraints.mandatory.add(MediaConstraints.KeyValuePair("OfferToReceiveAudio", "true"))
constraints.mandatory.add(MediaConstraints.KeyValuePair("OfferToReceiveVideo", "true"))
constraints.optional.add(MediaConstraints.KeyValuePair("DtlsSrtpKeyAgreement", "true"))
pc = factory.createPeerConnection(iceList, constraints, Observer())
pc?.addStream(localMs)

这里使用的是stun方式，ICE逻辑判断逻辑很复杂，主要分为两种方式：STUN、TURN。

STUN是将本地地址转换成外部可访问的公网地址，说白了有点像内网穿透的意思。

TURN则是需要自己搭建，由公共的中介服务器分配地址。

有兴趣可以看我接下来的另一篇介绍ICE的博文。

创建Offer：
```
pc?.createOffer(Observer(), MediaConstraints())
```
WebRTC模型中Peer之间需要进行信令交换，而承载信令的载体就是Offer/Answer，这里因为是实现的直播推流端，因此创建的是Offer，如果是观看端则需要创建Answer。

信令交换：

private inner class Observer : SdpObserver, PeerConnection.Observer {
//创建offer成功override fun onCreateSuccess(p0: SessionDescription?) {log("offer:${p0?.description}")pc?.setLocalDescription(Observer(), p0)val jsonObject = JSONObject()jsonObject.put("id", "presenter")jsonObject.put("sdpOffer", p0?.description)SocketUtils.sendMsg(jsonObject.toString())log("json:$jsonObject")}//创建offer失败override fun onCreateFailure(p0: String?) {log("error: create offer $p0")}//当网络可用即Ice穿透成功override fun onIceCandidate(p0: IceCandidate?) {val jsonObject = JSONObject()jsonObject.put("id", "onIceCandidate")val ice = JSONObject()ice.put("sdpMid", p0?.sdpMid)ice.put("sdpMLineIndex", p0?.sdpMLineIndex)ice.put("usernameFragment", p0?.sdp?.substringAfter("ufrag ")?.substring(0, 4))ice.put("candidate", p0?.sdp)jsonObject.put("candidate", ice)SocketUtils.sendMsg(jsonObject.toString())log("iceCandidate:$p0")log("json:$jsonObject")}
}

通过Socket获得：

  private fun setRemoteSdp(sdp: String) {val answer = SessionDescription(SessionDescription.Type.ANSWER, sdp)pc?.setRemoteDescription(Observer(), answer)}private fun setRemoteIce(ice: EventIceCandidate) {ice.candidate?.let {pc?.addIceCandidate(IceCandidate(it.sdpMid,it.sdpMLineIndex,it.candidate))}}

显示画面

      gl_view.preserveEGLContextOnPause = truegl_view.keepScreenOn = trueVideoRendererGui.setView(gl_view) {RtcClient(this).preview = { localMs ->// local and remote renderval localRender = VideoRendererGui.createGui(LOCAL_X_CONNECTED, LOCAL_Y_CONNECTED,LOCAL_WIDTH_CONNECTED, LOCAL_HEIGHT_CONNECTED,RendererCommon.ScalingType.SCALE_ASPECT_FILL,false)localMs.videoTracks[0].addRenderer(localRender)}}

主要流程

直播端

初始化，Peer连接工厂类。
获取Media，创建GL渲染器，进入显示就绪状态。
配置ICE并监听，当Candidate收集完成发送给远程端。
创建Offer，当Offer创建完成发送给远程端。
接收远程端发送的ICE信息，并设置给PeerConnection对象。
接收远程端返回的Answer，并设置给PeerConnection对象。
建立连接，开始直播。

观看端

初始化，Peer连接工厂类。
获取Media，创建GL渲染器，进入显示就绪状态。
配置ICE并监听，当Candidate收集完成发送给远程端。
接收远程端发送的ICE信息，并设置给PeerConnection对象。
接收远程端发送的Offer，并设置给PeerConnection对象。
创建Answer，当Answer创建完成发送给远程端。
建立连接，开始直播。